DE69516559T2

DE69516559T2 - Erkennungsvorrichtung für Aufnahmematerial

Info

Publication number: DE69516559T2
Application number: DE69516559T
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Fujita; Yukihito Nishio; Shirou Wakahara
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2015-02-04
Also published as: US5572309A; DE69516559D1; EP0666509A3; EP0666509B1; JP3014576B2; JPH07215528A; EP0666509A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erkennungsvorrichtung für Aufzeichnungsmaterial, welche für eine Druckvorrichtung ausgebildet ist, und einen Drucker zum Ausbilden eines sichtbaren Abbildes aus einem elektrischen Bildsignal auf einem Aufzeichnungsmaterial, oder Geräte zur Büroautomation (OA-/Office Automation Apparatus), wie Kopiergeräte, Faxgeräte etc. zum Ausgeben eines Abbildes unter Verwendung eines Druckgerätes, eines Druckers etc.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Als bekanntes Verfahren zum Ausbilden eines sichtbaren Abbildes auf einem Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrischen Bildsignal wird gewöhnlich das Xerographie genannte Verfahren angewandt. Bei diesem Verfahren wird als erstes ein elektrostatisches Muster (elektrostatisch latentes Abbild) auf einem Visualisierungselement mit einer fotoleitfähigen Schicht mit elektro-optischen Eigenschaften mittels einer optischen Schreibeinrichtung ausgebildet. Durch Anhaftenlassen von Visualisierungsteilchen (welche im Folgenden als Toner bezeichnet werden) auf dem elektrostatischen Muster wird das statische Muster sichtbar gemacht. Danach wird der Toner auf dem Visualisierungselement auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen, wobei das Bildsignal auf dem Aufzeichnungsmaterial als sichtbares Abbild sichtbar gemacht wird.
Im Einzelnen wird unter Verwendung einer Licht aussendenden Einrichtung (Element) wie einem Laser, einer LED (Licht emittierende Diode) etc. ein Bildsignal in ein optisches Signal umgewandelt, und der Lichtstrahl wird auf die fotoleitfähige Schicht, welche zuvor gleichmäßig aufgeladen wurde, projiziert, wobei auf der fotoleitfähigen Schicht gemäß der Lichtintensität ein elektrostatisches Muster ausgebildet wird. Danach wird geladener Toner auf das elektrostatische Muster angehaftet oder so bewegt, um auf der fotoleitfähigen Schicht ein Tonerabbild auszubilden. (Dieser Vorgang wird im Folgenden als Entwicklungsvorgang bezeichnet).
Dann wird der Toner auf dem Visualisierungselement elektrostatisch und/oder unter Druck auf dem Aufzeichnungsmaterial aufgenommen. (Dieser Vorgang wird nachfolgend als Übertragungsvorgang bezeichnet). Folglich wird unter dem angewandten Druck und/oder unter Hitze das Tonerabbild auf dem Aufzeichnungsmaterial permanent gemacht.
In Abweichung von dem beschriebenen Xerographieverfahren kann ein Abbild dadurch ausgebildet werden, dass eine dielektrische Trommel (Visualisierungselement) einen Ladungsteilchengenerator und ein Ladungsteilchenflusssteuergitter verwendet. Bei diesem Verfahren wird der Fluss durch den Ladungsteilchengenerator erzeugter geladener Teilchen gesteuert, indem die an das Ladungsteilchenflusssteuergitter angelegte Spannung gemäß einem Bildsignal gesteuert wird. Im Ergebnis wird so auf der dielektrischen Trommel ein Ladungsmuster auf der Grundlage des Bildsignals erzeugt. Danach wird das Ladungsmuster unter Verwendung von Toner entwickelt und folglich auf der dielektrischen Trommel ein Tonerabbild erzeugt. Anschließend wird der auf der dielektrischen Trommel befindliche Toner auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen und dort in der gleichen Weise wie bei dem vorangegangenen Verfahren permanent gemacht.
In den beiden beschriebenen Abbilderzeugungsverfahren wird das Aufzeichnungsmaterial hauptsächlich durch Verwendung eines Grenzschalters etc. erkannt. Ob das Aufzeichnungsmaterial hindurch passierte oder nicht, wird mittels einer Steuerung des mechanischen Berührungsstatus unter Verwendung einer Transportkraft des Aufzeichnungsmaterials erkannt. Daneben ist ein Sensor notwendig, um die Breite des Aufzeichnungsmaterials zu ermitteln.
Wenn ermittelt werden soll, ob das Aufzeichnungsmaterial vorliegt oder nicht, tritt das Problem auf, dass eine höhere Anzahl von Komponenten benötigt wird, weil Komponenten, die z. B. den Sensor enthalten, notwendig sind, um die Breite des Aufzeichnungsmaterials zu bestimmen. Ferner kann im Fall der Verwendung eines Grenzschalters wegen minderwertiger Kontakte mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ein Betriebsfehler auftreten, weil die Detektion unter Steuerung eines mechanischen Kontakts durchgeführt wird.
Es wurden auch andere Verfahren als die Verwendung eines Grenzschalters zum Bestimmen der Größe des Aufzeichnungsmaterials vorgeschlagen, nämlich ein Verfahren unter der Verwendung einer elektrostatischen Kapazität zum Bestimmen, ob ein Aufzeichnungsmaterial vorliegt oder nicht. Dieses Verfahren ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 260943/1985 (Tokukaisho 60-260943) offenbart. Das Verfahren kann auf einen Detektor angewandt werden. Wenn dieses Verfahren jedoch auf einen Detektor angewandt wird, ist eine Elektrode notwendig, welche einen Bereich des Aufzeichnungsmaterials abdeckt.
Jüngst wurde ein Verfahren vorgeschlagen zum direkten Ausbilden eines Tonerabbildes auf einem Aufzeichnungsmaterial ohne Verwendung eines Visualisierungselements. Bei diesem Verfahren wird unter Verwendung eines Steuergitters zum Steuern des Flusses geladener Teilchen auf Grundlage des Bildsignals der geladene Toner selektiv und direkt auf das Aufzeichnungsmaterial geführt, um dort ein Tonerabbild zu erzeugen. Danach wird das Tonerabbild genau wie bei den zuvor beschriebenen Verfahren auf dem Aufzeichnungsmaterial permanent gemacht.
Bei diesem Verfahren kann ein vereinfachter Aufbau und eine kompaktere Größe der Abbilderzeugungsvorrichtung erreicht werden, weil auf das Visualisierungselement zum Ausbilden des elektrostatischen Musters auf der Grundlage des Bildsignals verzichtet werden kann.
Jedoch beeinflussen die physikalischen Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials (Stärke, dielektrische Konstante und Änderungen dieser Größen aufgrund Umgebungsänderungen und dergleichen) das Aufbringen des Toners, wenn beim Ausbilden des Abbildes kein Visualisierungselement verwendet wird. Deshalb ist wie bei der oben beschriebenen Vorgehensweise die Detektion mittels Grenzschalter, die Detektion aufgrund von Änderungen in der elektrostatischen Kapazität, ob das Aufzeichnungsmaterial passiert ist oder nicht, sowie die Detektion zum Bestimmen der Breite des Aufzeichnungsmaterials mittels Verwendung eines Sensors usw. nicht ausreichend, um das Aufzeichnungsmterial zu erkennen. Es liegt daher das Problem vor, dass eine stabile Bildqualität aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials nicht gewährleistet werden kann.
Ein anderes Verfahren ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 204149/ 1992 (Tokukaihei 4-204149) offenbart, wobei ein Abbilderzeugungsvorgang dadurch gesteuert wird, dass der Oberflächenwiderstand des Aufzeichnungsmaterials gemessen wird. Bei diesem Verfahren werden jedoch auch Komponenten, welche z. B. einen Sensor oder dergleichen enthalten, separat notwendig, um die Breite des Aufzeichnungsmaterials zu ermitteln, wodurch ebenfalls wiederum das Problem auftritt, dass eine erhöhte Bauteilzahl vorliegt.
Das Dokument JP-A-2-209284 aus dem Stand der Technik offenbart eine Detektionseinrichtung zum Detektieren, ob ein Aufzeichnungsmaterial hindurchpassierte, und zum Detektieren der Breite dieses Aufzeichnungsmaterials. Die Detektionseinrichtung dieses Dokuments erlaubt die oben beschriebene Detektion auf einfache Weise auf der Grundlage einer elektrischen Änderung (ON/OFF) im Ansprechen auf einen Kontakt oder Nichtkontakt zwischen unterteilten Elektroden und einer Gegenelektrode, wenn das Material durch diese hindurchpassiert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Erkennen von Aufzeichnungsmaterial und ein Verfahren zu schaffen, welche die Detektion, ob ein Aufzeichnungsmaterial passierte oder nicht, und die Bestimmung der Dicke des Aufzeichnungsmaterials gleichzeitig ermöglichen. Ferner ist es ein Ziel, die Bestimmung der Dicke, des elektrischen Widerstandes, der dielektrischen Konstante des Aufzeichnungsmaterials zu ermöglichen, wenn physikalische Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials zum Stabilisieren der Bildqualität notwendig sind. Des Weiteren soll eine Erkennungsvorrichtung für Aufzeichnungsmaterial für eine Abbilderzeugungsvorrichtung geschaffen werden, welche eine Kostensenkung möglich macht und welche durch die Verminderung der Anzahl von Komponenten weniger Raum benötigt.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1, 3 und 4 und durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß den Ansprüchen 12 bis 15 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der insbesondere in Anspruch 1 beschriebenen Anordnung ändert sich die von der Detektionseinrichtung detektierte Ausgabe von der Ausgabe des Anfangszustandes, bei welchem kein Aufzeichnungsmaterial eingeführt ist, falls Aufzeichnungsmaterial zwischen die erste und die zweite Elektrode eingeführt wird. Folglich kann durch die Erkennungseinrichtung bestimmt werden, ob das Aufzeichnungsmaterial hindurchpassierte oder nicht. Des Weiteren liegt eine unterteilte Elektrode vor, welche mit der anderen Elektrode einen Bereich bildet, wenn das Aufzeichnungsmaterial zwischen die Elektroden eingeführt wird, falls die Breite des Aufzeichnungsmaterials kürzer ist als die gesamte Länge der angeordneten unterteilten Elektroden. In dem Abschnitt, wo der Bereich ausgebildet ist, liegt ein unendlich hoher elektrischer Widerstandswert vor. Deshalb wird durch die Detektionseinrichtung, im Vergleich mit dem Bereich, wo zwischen den Elektroden Aufzeichnungsmaterial vorhanden ist, ein größerer Unterschied im elektrischen Strom ermittelt. Folglich kann die Erkennungseinrichtung die Breite des Aufzeichnungsmaterials dadurch bestimmen, dass diejenige unterteilte Elektrode ermittelt wird, welche eine größere Änderung im elektrischen Strom zeigt.
Die in dem Bereich, wo Aufzeichnungsmaterial vorliegt, detektierte Stärke der Änderung des elektrischen Stroms von dem Strom im Anfangszustand unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Art des Aufzeichnungsmaterials. Folglich kann das elektrische Feld in Antwort auf das Bildsignal erzeugt werden, indem z. B. das elektrische Feld gemäß dem Bildsignal in der Nachbarschaft der Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung zum Halten der Visualisierungsteilchen erzeugt wird. Aufgrund dieses elektrischen Feldes wird eine stabile Bildqualität unabhängig von der Art des Aufzeichnungsmaterials gewährleistet, indem bei einem Bilderzeugungsvorgang, bei welchem die Visualisierungsteilchen selektiv auf dem Aufzeichnungsmaterial angehaftet werden, das zur Erzeugung des elektrischen Feldes angewandte Potential gemäß der Stärke der Änderung des elektrischen Stroms gesteuert wird.
Wie oben beschrieben wurde, kann mit einer einzigen Vermessung des Aufzeichnungsmaterials, z. B. durch ausschließliches Messen des durch die geteilte Elektrode zwischen den Elektroden, welche das Aufzeichnungsmaterial umgeben, fließenden Stroms die Bestimmung der Breite des Aufzeichnungsmaterials und der Tatsache, ob das Aufzeichnungsmaterial hindurchpassierte oder nicht, zu einem Zeitpunkt durchgeführt werden, ohne die Anzahl der Komponenten zu erhöhen. Bei der mit der beschriebenen Einrichtung zum Erkennen eines Einrichtungs- oder Aufzeichnungsmaterials versehenen Abbilderzeugungsvorrichtung ist ein auf der Grundlage der ermittelten Werte basierender Steuervorgang zum Gewährleisten einer stabilen Bildqualität gegeben. Des Weiteren tritt im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren zum Bestimmen, ob ein Aufzeichnungsmaterial vorliegt oder nicht, wobei ein mechanischer Kontakt verwendet wird, ein Betriebsfehler weniger wahrscheinlich auf, wodurch ein genauerer Bestimmungsablauf gewährleistet wird.
Des Weiteren kann durch Anwendung einer Wechselspannung auf die Elektroden nicht nur bestimmt werden, ob das Aufzeichnungsmaterial hindurchpassierte oder nicht, sondern neben der Breite des Aufzeichnungsmaterials können auch die Stärke, die dielektrische Konstante usw. ermittelt werden. Zumindest wenn das Aufzeichnungsmaterial eingeführt wird, wird zwischen den Elektroden ein Bereich ausgebildet, und dadurch entsteht gemäß der Anzahl der unterteilten Elektroden eine Anzahl von Kapazitäten. Demzufolge kann durch Bestimmen des durch die unterteilten Elektroden fließenden Stroms die elektrostatische Kapazität jedes Kondensators berechnet werden. Der zwischen den unterteilten Elektroden und der anderen Elektrode gebildete Bereich ist von der Dicke des Aufzeichnungsmaterials abhängig. Weil die in dem Abschnitt, wo der Bereich ausgebildet wird, gemessene elektrostatische Kapazität nur von der Dicke des Aufzeichnungsmaterials abhängt, kann die Erkennungseinrichtung die Dicke des Aufzeichnungsmaterials durch Bestimmung der Stärke der Änderung der elektrostatischen Kapazität in dem Abschnitt, wo der Bereich ausgebildet wird, ermitteln.
Andererseits ändert sich die elektrostatische Kapazität in dem Abschnitt, wo das Aufzeichnungsmaterial zwischen den Elektroden vorliegt, gemäß der Dicke und gemäß der dielektrischen Konstanten des Aufzeichnungsmaterials. Weil die Dicke des Aufzeichnungsmaterials auf die beschriebene Art und Weise bestimmt werden kann, ist ausschließlich die Dielektrizitätskonstante unbekannt. Folglich kann die Erkennungseinrichtung die dielektrische Konstante und den elektrischen Widerstand des Aufzeichnungsmaterials allein durch Berechnung der elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektroden, welche das Aufzeichnungsmaterial umgeben, berechnen. Folglich kann der Abbilderzeugungsvorgang auf der Grundlage der ermittelten Werte wie der Dicke, der dielektrischen Konstante, des elektrischen Widerstands usw. des Aufzeichnungsmaterials gesteuert werden.
Im Ergebnis wird eine stabilere Bildqualität unabhängig von dem verwendeten Material gewährleistet, weil die erfindungsgemäße Erkennungsvorrichtung für Aufzeichnungsmaterial ein einfaches Bestimmen der physikalischen Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials und der Umgebungsbedingungen usw. in der Abbilderzeugungsvorrichtung unter Steuerung gemäß der physikalischen Eigenschaften ermöglicht.
Bei der Abbilderzeugungsvorrichtung mit der in Anspruch 4 beschriebenen Anordnung sind zwischen der Gegenelektrode und der Elektrodenanordnung jeweils Kondensatoren ausgebildet. Da sich die elektrostatische Kapazität der Kondensatoren ändert, wenn das Aufzeichnungsmaterial zwischen die Gegenelektroden und die Elektrodenanordnung eingeführt wird, kann die Erkennungseinrichtung durch Ermittlung der Impedanz zwischen der Gegenelektrode und der Elektrodenanordnung ermitteln, ob das Aufzeichnungsmaterial hindurchpassierte oder nicht. Des Weiteren werden ein Abschnitt, wo das Aufzeichnungsmaterial angeordnet ist, und ein Abschnitt, wo das Aufzeichnungsmaterial nicht angeordnet ist, ausgebildet, und zwar in Abhängigkeit von der Breite des Aufzeichnungsmaterials und auch dann, wenn das Aufzeichnungsmaterial tatsächlich eingeführt wurde. In diesem Fall ist die Impedanz des Abschnitts, wo das Aufzeichnungsmaterial nicht angeordnet ist, nahezu dieselbe, wie wenn das Aufzeichnungsmaterial nicht eingeführt würde. Folglich kann durch Bestimmen der Position in der Elektrodenanordnung, wo die Änderung in der Impedanz auftritt, die Breite des Aufzeichnungsmaterials mit der Erkennungeinrichtung bestimmt werden.
Des Weiteren ändert sich in dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial angeordnet ist, die Impedanz gemäß dem verwendeten Aufzeichnungsmaterial. Weil die Änderungen der Impedanz das in der Nachbarschaft der Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung erzeugte Feldes beeinflussen, kann durch Steuerung des auf die Elektrodenanordnung angewandten Potentials auf der Grundlage der bestimmten Impedanz eine stabile Bildqualität gewährleistet werden.
Wie beschrieben wurde, werden die Bestimmung der Breite des Aufzeichnungsmaterials und die Bestimmung, ob das Aufzeichnungsmaterial passierte oder nicht, mit dem Bilderzeugungsabschnitt der Abbilderzeugungsvorrichtung zur gleichen Zeit mit hoher Genauigkeit durchgeführt. Weil die beschriebene Anordnung eine kleinere Anzahl von Bauteilen benötigt, werden bei der genannten Einrichtung eine Kostenreduktion und ein kleinerer notwendiger Platzbedarf gewährleistet. Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt eine detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1(a) ist eine typische Ansicht, welche eine Anordnung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 1(b) ist eine typische Ansicht, welche den in der Erkennungseinrichtung der Fig. 1(a) verwendeten Erkennungsmechanismus zeigt.
Fig. 1(c) ist eine erläuternde Ansicht, welche die mittels der in Fig. 1(a) gezeigten Erkennungseinrichtung detektierte Impedanzänderung zeigt.
Fig. 2 ist eine typische Ansicht, welche eine Abbilderzeugungsvorrichtung zeigt, welche die Erkennungseinrichtung für das Aufzeichnungsmaterial verwendet.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht, welche den Abbilderzeugungsbereich der Abbilderzeugungsvorrichtung darstellt.
Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Abbilderzeugungsvorgang in dem Abbilderzeugungsbereich darstellt.
Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Abbilderzeugungsvorgang in einem Abbilderzeugungsbereich anderen Aufbaus darstellt.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Steuergitters für den Strom geladener Teilchen, welches in dem Abbilderzeugungsbereich vorgesehen ist.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine andere Anordnung des Steuergitters für den Strom geladener Teilchen zeigt.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Steuergitter für den Strom geladener Teilchen zeigt, welches einen anderen Aufbau besitzt.
Fig. 9(a) ist eine typische Ansicht, welche einen anderen Aufbau einer Erkennungseinrichtung für Aufzeichnungsmaterial zeigt.
Fig. 9(b) ist eine typische Ansicht, welche den Erkennungsmechanismus der in Fig. 9(a) gezeigten Erkennungseinrichtung für Aufzeich nungsmaterial zeigt.
Fig. 9(c) ist eine erläuternde Ansicht, welche Impedanzänderungen zeigt, die mit der Erkennungseinrichtung für Aufzeichnungsmaterial aus Fig. 9(a) detektiert wurden.
Fig. 10(a) ist eine typische Ansicht, welche die Anordnung einer Erkennungseinrichtung für Aufzeichnungsmaterial gemäß eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zeigt.
Fig. 10(b) ist eine erläuternde Ansicht, welche Änderungen im Ausgabesignal eines piezoelektrischen Elements zeigt, die mit der Erkennungseinrichtung für Aufzeichnungsmaterial detektiert wurde.
Fig. 11(a) ist eine typische Ansicht, welche die Anordnung einer Erkennungsvorrichtung für Aufzeichnungsmaterial gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 11(b) ist eine typische Ansicht, welche den Erkennungsmechanismus einer Erkennungseinrichtung für Aufzeichnungsmaterial zeigt.
Fig. 11(c) ist eine erläuternde Ansicht, welche Impedanzänderungen zeigt, die mit der Erkennungseinrichtung für Aufzeichnungsmaterial der Fig. 11(a) detektiert wurden.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

[AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1]

Die nachfolgenden Beschreibungen erörtern unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist in einer Abbilderzeugungsvorrichtung mit einer Erkennungseinrichtung für Aufzeichnungsmaterial gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Abbilderzeugungsabschnitt 1 mit einem Tonerzuführabschnitt 2 und einem Druckabschnitt 3 vorgesehen. Der Abbilderzeugungsabschnitt ist zum Visualisieren eines Abbildes gemäß eines elektrischen Bildsignals auf einem Auf zeichnungsmaterial 5, z. B. einem Blatt Papier usw., unter Verwendung eines Toners 17 (Visualisierungsteilchen) ausgebildet.
Auf der Zuführseite des Abbilderzeugungsabschnitts 1 für das Aufzeichnungsmaterial sind ein Aufzeichnungsmaterial-Vorratsabschnitt 4, eine Zuführwalze 6, ein Zuführsensor 7 und eine Registerwalze 9 vorgesehen. Der Aufzeichnungsmaterial-Vorratsabschnitt 4 nimmt das Aufzeichnungsmaterial 5 auf. Das darin aufbewahrte Aufzeichnungsmaterial 5 wird durch die Zuführwalze 6 befördert. Die physikalischen Werte des Aufzeichnungsmaterials 5 werden durch den Einfädelsensor 7 gemessen. Die Registerwalze 9 führt zu einem bestimmten Zeitpunkt das vom Aufzeichnungsmaterial-Vorratsabschnitt 4 zum Abbilderzeugungsabschnitt 1 transportierte Aufzeichnungsmaterial 5 zu. Vom Zuführsensor 7 wird ein Detektionssignal einer Steuereinheit 8 zugeführt. Die Steuereinheit 8 (Erkennungseinrichtung) steuert den gesamten Abbilderzeugungsabschnitt im Wesentlichen auf der Grundlage des Detektionssignals des Zuführsensors 7. Die Erkennungseinrichtung für das Aufzeichnungsmaterial wird gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch den Zuführsensor 7 und die Steuereinheit 8 gebildet.
Andererseits sind auf der Ausgabeseite für das Aufzeichnungsmaterial 5 des Abbilderzeugungsabschnitts 1 ein Schmelzbereich 10, eine Ausgabewalze 11, ein Ausgabesensor 13 und eine Kassette 14 vorgesehen. Im Schmelzbereich 10 wird das durch den Abbilderzeugungsabschnitt 1 auf dem Aufzeichnungsmaterial 5 erzeugte Tonerabbild unter Anwendung von Hitze und/oder Druck permanent gemacht. Die Ausgabewalze 11 gibt das im Schmelzbereich 10 bearbeitete Aufzeichnungsmaterial 5 in die Kassette 14 aus.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Tonerzuführabschnitt 2 des Abbilderzeugungsabschnitts 1 so ausgebildet, den Toner 17 (Visualisierungsteilchen) im Innern eines Entwicklungsrahmens 16 aufzunehmen. Der Tonerzuführabschnitt 2 weist eine Rührwalze 18 und eine zylindrische Tonerhalteeinrichtung 19 (Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung) auf. Die Rührwalze 18 lädt den Toner 17 durch Rühren auf. Die Tonerhalteeinrichtung 19 hält den Toner unter Anwendung einer elektrischen und/oder magnetischen Kraft. Die Stärke der auf dem Umfang der Tonerhalteeinrichtung 19 gehaltenen Tonerschicht wird durch eine Abstreichklinge 20 gesteuert, welche am Entwicklungsrahmen 16 vorgesehen ist.
Der Druckabschnitt 3 weist eine oberhalb der Tonerhalteeinrichtung 19 angeord nete Gegenelektrode 21 und einen zwischen der Gegenelektrode 21 und der Tonerhalteeinrichtung 19 angeordneten Druckkopf 22 auf. Die Gegenelektrode 21 wird z. B. von einer plattenartigen, elektrisch leitfähigen Einrichtung, welche parallel zu einer Tangentialebene der Tonerhalteeinrichtugn 19 angeordnet ist, und einer elektrisch leitfähigen zylindrischen Einrichtung mit einer zur Tonerhalteeinrichtung 19 oder einem Teil der zylindrischen Einrichtung parallelen Achse gebildet.
In der Nähe der Tonerhalteeinrichtung 19 wird ein elektrisches Feld ausgebildet, welches entweder eine höhere oder eine geringere Intensität aufweist als das die Tonerablenkung bewirkende elektrische Feld. Das zur Ablenkung des Toners 17 notwendige elektrische Feld wird als Tonerablenkungsfeld Eth bezeichnet. Dieses ist ein elektrisches Feld, welches zum Initiieren des Ablenkens des von der Tonerhalteeinrichtung 19 gehaltenen Toners 17 benötigt wird und welches durch die zwischen der Tonerhalteeinrichtung 19 und der Gegenelektrode 21 ausgebildete elektrische Spannung vermittelt wird. In einem Experiment war das Tonerablenkfeld Eth = 1,0 · 10&sup6; V/m.
Der Druckkopf 22 weist ein Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 (Elektrodenanordnung) auf. An das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 wird eine von der Spannungsversorgung bereitgestellte Spannung angelegt und zwar auf der Grundlage eines Gittersteuersignals, welches von der Steuereinheit 8 ausgegeben wird, und zwar gemäß eines Bildsignals oder eines Detektionssignals vom Zuführsensor 7. Das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 wird parallel zur Gegenelektrode 21 in einem zweidimensionalen Bereich angeordnet, so dass es der Gegenelektrode 21 gegenübersteht. Das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 hat einen Aufbau derart, dass ein Tonerfluss von der Tonerhalteeinrichtung 19 zur Gegenelektrode 21 hin möglich ist. Die an das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 angelegte Spannung und die an die Gegenelektrode 21 und die Tonerhalteeinrichtung 19 anzulegende Spannung 23 werden durch die Steuereinheit 18 derart gesteuert, dass das elektrische Feld in der Nähe des Druckkopfes 22 gesteuert wird, wodurch der Toner 17 selektiv von der Tonerhalteeinrichtung 19 auf die Gegenelektrode 21 hin abgelenkt wird.
Der Abbilderzeugungsprozess wird unter Verwendung des Toners 17 im Abbilderzeugungsabschnitt 1 durch den nachfolgend beschriebenen Mechanismus durchgeführt. Wenn ein geladenes Teilchen auf der Grenzfläche zwischen Luft (Vakuum) und einer Substanz angeordnet wird, wird gewöhnlich eine Saugkraft zwischen der Grenzfläche von der Substanz ausgehend mittels elektrostatischer Kräfte auf das geladene Teilchen ausgeübt. Dies ist eine bekannte Tatsache aus dem Bereich des Elektromagnetismus'. Folglich lagert sich der Toner 17 auf der Oberfläche der Tonerhalteeinrichtung 19 aufgrund der elektrostatischen Kraft an. In diesem Zustand wird der Toner 17 von der Tonerhalteeinrichtung 19 abgetrennt und beschleunigt, um in einer bestimmten Richtung durch die elektrische Kraft bewegt zu werden, falls ein elektrisches Feld mit einer höheren Intensität als die elektromagnetische Saugkraft zwischen dem Toner 17 und der Tonerhalteeinrichtung 19 auf die Oberfläche der Tonerhalteeinrichtung 19 angewandt wird.
Dabei wird unter Verwendung des auf das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 anzuwendenden Potentials und der Potentialbeziehung zwischen der Tonerhalteeinrichtung 19 und der Gegenelektrode 21 ein elektrisches Feld erzeugt, welches es dem auf der Tonerhalteeinrichtung 19 gehaltenen Toner 17 ermöglicht, auf die Gegenelektrode 21 hin abgelenkt zu werden. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird danach wegen dieses elektrischen Feldes der Toner 17 durch das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 auf die Gegenelektrode 21 hin abgelenkt. In diesem Fall wird das auf das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 anzuwendende Potential auf der Grundlage des Bildsignals gesteuert. Wenn das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen die Gegenelektrode 21 und den Druckkopf 22 zugeführt wird, wird auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 5 ein auf dem Bildsignal basierendes Tonerbild ausgebildet.
Fig. 4 zeigt den Fall, dass das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen der Gegenelektrode 21 und dem Druckklopf 22 zugeführt ist. Der Transportpfad des Aufzeichnungsmaterials 5 ändert sich jedoch in Abhängigkeit von der Form der Gegenelektrode 21 und in Abhängigkeit davon, ob in der Gegenelektrode 21 ein Loch ausgebildet ist oder nicht. In dem Fall der Verwendung einer zylindrischen Gegenelektrode 21 oder einer plattenartigen Gegenelektrode 21 ohne Loch wird das Aufzeichnungsmaterial 5 insbesondere zwischen die Gegenelektrode 21 und den Druckkopf 22 zugeführt. Andererseits wird im Fall der Verwendung einer plattenartigen Gegenelektrode 21 (ohne Einschränkung auf eine flache Platte) mit einem Loch, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, das Aufzeichnungsmaterial 5 derartig transportiert, dass die Gegenelektrode 21 zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 5 und dem Druckkopf 22 angeordnet ist, d. h., das Aufzeichnungsmaterial 5 ist gegenüberliegend zum Druckkopf 22 mit der Gegenelektrode 21 dazwischen angeordnet. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, weist das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 z. B. eine doppellagige Gitterstruktur aus linearen Drahtstäben auf. Das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 weist eine Mehrzahl Steuerelektroden 27 auf, welche aus einem linearen Drahtstab gefertigt sind, dessen eines Ende in einer parallelen Richtung zurückgebogen ist. Insbesondere werden X-Kanallagen 23a ausgebildet, indem die Steuerelektroden 27 parallel zur X-Richtung angeordnet werden. Entsprechend werden Y-Kanallagen 23b dadurch ausgebildet, dass die Steuerelektroden 27 parallel zur X-Richtung angeordnet werden. Dadurch wird die Gitterstruktur durch die X-Kanallagen 23a und die Y-Kanallagen 23b ausgebildet. Dabei ist die vertikale Beziehung zwischen den Lagen 23a und 23b nicht vorgegeben.
Bei dem Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 bildet der Raum zwischen den Leitungen der Steuerelektrode 27 eine Öffnung als Durchlass 26. Insbesondere ist der Raum, welcher durch die parallelen Leitungen einer einzigen Steuerelektrode 27 einer X-Kanallage 23a und zwei parallelen Leitungen einer einzigen Steuerelektrode 27 der Y-Kanallage 23b in Überkreuzung zur Steuerelektrode 27 gebildet wird, der Durchlass 26. Der von der Tonerhalteeinrichtung 19 abelenkte Toner 17 passiert durch den Durchlass 26.
Im Fall der Verwendung des Ladungsteilchenflusssteuergitters 23 mit der beschriebenen Gitterstruktur aus linearen Drahtstäben werden unterschiedliche Potentiale für die X-Kanallage 23a und für die Y-Kanallage 23b unabhängig voneinander benötigt, um den zweidimensionalen Durchlass 26 unabhängig zu steuern. Zusätzlich wird ein Paar Drahtstäbe durch dieselben Steuerelektroden 27 mit einem zurückgebogenen Ende gebildet, welche sich gegenüberstehen und den Durchlass 26 bilden und welche folglich dasselbe Potential aufweisen.
Bei der beschriebenen Anordnung ist der Durchlass 26 in einem zweidimensionalen Bereich oder Raum angeordnet. Wenn die Transportrichtung des Aufzeichnungsmaterials 5 im Druckbereich 3 durch die Y-Richtung gegeben ist, wird der Durchlass 26, welcher mindestens zwei Leitungen des Durchlasses 26 aufweist, in der Y-Richtung ausgebildet. Wenn Schleifen des Drahtes in X- und Y-Richtungen jeweils durch Xm-Kanäle und Yn-Kanäle bestimmt werden, wird der Durchlass 26, welcher von den Drahtstäben der Xm-Kanäle und Yn-Kanäle-Kanle umgeben ist, mit Gmn bezeichnet.
Die den Steuerelektroden 27 zugeführte Spannung wird von der Steuereinheit 8 gesteuert. Aufgrund dieser Spannung und der Potentialbeziehung zwischen der Tonerhalteeinrichtung 19 der Gegenelektrode 21 kann ein elektrisches Feld auf der Oberfläche der Tonerhalteeinrichtung 19 erzeugt werden, und zwar zum Ablenken des an der Tonerhalteeinrichtung 19 gehaltenen Toners zur Gegenelektrode 21 hin. Ferner kann die Menge des durch den Durchlass 26 passierenden Toners 17 gesteuert werden, indem die Intensität des elektrischen Feldes angepasst wird.
Der Aufbau des Ladungsteilchenflusssteuergitters ist nicht auf die beschriebene Gitterstruktur beschränkt. Die in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ladungsteilchenflusssteuergitter können verwendet werden, um das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 zu ersetzen.
Das in Fig. 7 gezeigte Ladungsteilchenflusssteuergitter 24 ist eine plattenartige Elektrode mit einem Loch. Insbesondere ist in dem elektrisch leitfähigen Steuerelektrodensubstrat ein Loch als Durchlass 26 ausgebildet. Ferner ist ein ringartiges leitfähiges Element, welches vom Steuerelektrodenstubstrat isoliert ist, mittels eines Aufdampfverfahrens oder dergleichen als Steuerelektrode 25 ausgebildet.
Bei der Steuerelektrode 25 ist eine Mehrzahl von Feldern in zweidimensionalem Raum in X- und in Y-Richtung, welche orthogonal aufeinanderstehen, ausgebildet. Wie bereits beschrieben wurde, dient ein innerer Bereich jeder Steuerelektrode 25 als Durchlass 26, um als Durchgangsbereich den von der Tonerhalteeinrichtung 19 zur Gegenelektrode 21 hin abgelenkten Toner dorthin durchpassieren zu lassen. Der im Kreuzungsbereich zwischen der Xm-Leitung und der Yn-Leitung in der Steuerelektrode 25 ausgebildete Durchlass 26 wird mit Gmn bezeichnet. Dabei wird die Transportrichtung des Aufzeichnungsmaterials im Druckabschnitt 3 als Y-Richtung bestimmt. Der Durchlass 26 weist mindestens zwei Leitungen auf und wird in Y-Richtung ausgebildet. Jede Steuerelektrode 25 ist mit einem Versorgungsdraht 28 verbunden. Der zweidimensionale Durchlass 26 wird gemäß eines Steuersignals von der Steuereinheit 8 unabhängig gesteuert.
Das in Fig. 8 gezeigte Ladungsteilchenflusssteuergitter 31 besitzt eine zweilagige Plattenstruktur mit einem Loch. Dabei ist eine Mehrzahl länglicher plattenartiger Steuerelektroden 32 parallel ausgebildet. In der Steuerelektrode 32 ist eine Mehrzahl kreisförmiger Öffnungen 32a in einer Längsrichtung angeordnet. Die Öffnung 32a dient jeweils als Durchlass 26 zum Passieren des Toners 17. Durch Anordnung der Steuerelektrode 32 in Y-Richtung wird die X-Kanalschicht 31a ausge bildet. Durch Anordnung der Steuerelektrode 32 in X-Richtung wird die Y-Kanalschicht 31b ausgebildet. Dabei wird das Ladungsteilchenflusssteuergitter 31 durch Anordnen der X-Kanalschicht 31a und der Y-Kanalschicht 31b in vertikaler Anordnung parallel zueinander ausgebildet. In diesem Fall sind die jeweiligen Öffnungen 32a der X-Kanalschicht 31a und der Y-Kanalschicht 31b vertikal übereinander angeordnet.
Falls als Transportrichtung des Aufzeichnungsmaterials 5 im Druckabschnitt 3 die Y-Richtung gewählt wird, wird der Durchlass 26 mit mindestens zwei Feldern in Y-Richtung ausgebildet. Bei der Steuerelektrode 32 wird der Durchlass 26, bei welchem sich der Xm-Kanal und der Yn-Kanal überlappen, in der Figur mit Gmn bezeichnet, wobei die jeweiligen Kanäle in X- und in Y-Richtung als Xm-Kanal bzw. Yn-Kanal bezeichnet werden.
In diesem Fall also werden unterschiedliche Potentiale unabhängig voneinander der Y-Kanalschicht 31a und der Y-Kanalschicht 31b zugeführt. Der zweidimensionale Durchlass 26 wird unabhängig gesteuert.
Der Zuführsensor 7 zum Messen der physikalischen Werte des Aufzeichnungsmaterials 5 wird im Zusammenhang mit den Fig. 1(a), (b) und (c) erklärt.
Der Zuführsensor 7 ist auf der Grundlage des in Fig. 1(b) gezeigten Konzepts ausgebildet. Wie in der Fig. 1(a) gezeigt ist, weist der Zuführsensor 7 eine elektrisch leitfähige, walzenförmige Elektrode 35 (erste Elektrode), eine Gegenelektrode 36 (zweite Elektrode) sowie einen mit der Gegenelektrode 36 verbundenen Impedanzdetektor 37 (Detektionseinrichtung) auf. Die Gegenelektrode 36 ist derart ausgebildet, dass in ihr die erste bis sechste unterteilte Elektrode 36a-36f in einer Breitenrichtung des Aufzeichnungsmaterials 5 angeordnet sind. Der Impedanzdetektor 37 detektiert jeden durch die erste bis sechste unterteilte Elektrode 36a-36f unter einer vorbestimmten DC-Spannung zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 angelegten Spannung fließenden Strom. Der Impedanzdetektor 37 detektiert in der beschriebenen Art und Weise eine Impedanz (Widerstandswert) zwischen den Elektroden 35 und 36 in jeder der unterteilten Elektroden 36a-36f. Die detektierten Werte werden an die Steuereinheit 8 ausgegeben.
Wenn der Transport des Aufzeichnungsmaterials 5 begonnen wird und das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 passiert, wird ein mit der Dicke des Aufzeichnungsmaterials korrespondierender Zwischenraum zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 ausgebildet. Folglich variiert die bestimmte Impedanz gemäß dem zwischen den Elektroden 35 und 36 angeordneten Aufzeichnungsmaterial 5. Das Verfahren zum Detektieren des Aufzeichnungsmaterials 5 wird unten im Detail erläutert.
Im Anfangszustand, bei welchem das Aufzeichnungsmaterial 5 den Zuführsensor 7 noch nicht erreicht hat, stehen die elektrisch leitfähige, walzenförmige Elektrode 35 und die Elektrode 36 fast in Kontakt miteinander. Folglich ist in diesem Zustand die Impedanz zwischen den Elektroden 35 und 36 sehr klein, wie das in Fig. 1(c) durch eine abwechselnd lang- und kurzgestrichelte Linie angedeutet ist. In Fig. 1(c) bezeichnet die x-Achse der Figur eine Stelle der unterteilten Elektroden 36a-36f in der unterteilten Gegenelektrode 36, und die y-Achse bezeichnet die Impedanz. Während das transportierte Aufzeichnungsmaterial zwischen den Elektroden 3 und 36 passiert, tritt eine Änderung des elektrischen Stroms in dem Bereich der Gegenelektrode 36 auf, welcher in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial 5 steht auf, und die Impedanz verhält sich wie das in der Fig. 1(c) durch A-C gezeigt ist. Folglich kann durch Detektieren einer vom Anfangszustand unterschiedlichen Impedanz ermittelt werden, ob dort das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt oder nicht.
Die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 wird folgendermaßen bestimmt. In dem Fall, bei welchem die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 schmaler ist als die Breite der Gegenelektrode 36, während das Aufzeichnungsmaterial 5 dort hindurchpassiert, wird zwischen der Gegenelektrode 36 und der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 ein bestimmter Raum oder Bereich ausgebildet. Wenn die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 z. B. der Länge der ersten unterteilten Elektrode 36a bis zur vierten unterteilten Elektrode 36d entspricht, wird zwischen der fünften und der sechsten unterteilten Elektrode 36e und 36f und der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 ein bestimmter Bereich oder Raum ausgebildet. In diesem Fall ist der Widerstandswert in dem Raum zwischen den Elektroden, wo das Aufzeichnungsmaterial schon vorliegt (korrespondierend zur ersten bis vierten unterteilten Elektrode 36a-36d), wie das in Fig. 1(c) durch A und C gezeigt ist, durch das Aufzeichnungsmaterial 5 beschränkt. Andererseits liegt in dem Raum zwischen den Elektroden, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 nicht angeordnet ist (korrespondierend zur fünften und sechsten unterteilten Elektrode 36e und 36f) ein nahezu unendlicher Widerstand vor.
Wenn die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 nur bis zur Stelle der dritten unterteilten Elektrode 36c reicht, stellt sich eine Änderung ein, wie sie in der Figur durch B bezeichnet ist. Dann nämlich ist der Widerstand durch die erste bis dritte unterteilte Elektrode 36a-36c limitiert, und in der vierten bis sechsten unterteilten Elektrode 36d-36f liegt ein nahezu unendlicher elektrischer Widerstand vor. Die in der Gegenelektrode 36 für jede der unterteilten Elektroden 36a-36f bestimmte Impedanz variiert gemäß der Breite des vorliegenden Aufzeichnungsmaterials 5. Deshalb kann die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 bestimmt werden, indem diejenigen Elektroden mit einem unendlich hohen Widerstand bestimmt werden.
Ferner wird, wie das in der Fig. 1(c) durch A-C bezeichnet ist, der Widerstandswert gemäß der Materialart des Aufzeichnungsmaterials 5 bestimmt. Selbst wenn das Aufzeichnungsmaterial die gleiche Breite annimmt, variiert zwischen den detektierten Elektroden, zwischen denen das Aufzeichnungsmaterial 5 angeordnet ist, der elektrische Widerstand, wie das in der Figur durch A und C gezeigt ist, falls das Material des Aufzeichnungsmaterials 5 verändert wurde. Darüber hinaus wirken sich Veränderungen im Widerstandswert des Aufzeichnungsmaterials 5 auch auf das im Abbilderzeugungsabschnitt 1 erzeugte elektrische Feld aus. Andererseits steuert die Steuereinheit 8 zum Empfangen des Detektionssignals vom Zuführsensor 7 das an das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 auszugebende elektrische Feld. Weil die elektrische Feldstärke durch die Steuereinheit 8 angepasst wird, kann für jegliche Materialien eine wünschenswerte Bildqualität auf dem Aufzeichnungsmaterial 5 gewährleistet werden.
Alternativ kann das folgende Detektionsverfahren zum Erkennen des Aufzeichnungsmaterials verwendet werden. Unter einer vorbestimmten zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 angewandten vorgegebenen Wechselspannung werden Detektionsvorgänge zum Erkennen des Aufzeichnungsmaterials 5 ausgeführt. Diese Detektionsvorgänge werden unter Bezugnahme auf die Fig. 9(a), (b) und (c) erläutert. Der Zuführsensor 7 wird auf der Grundlage des in Fig. 9(b) gezeigten Konzepts so angeordnet, wie das in der Fig. 9(a) gezeigt ist.
Wenn der Transport des Aufzeichnungsmaterials 5 noch nicht begonnen wurde, ist das Aufzeichnungsmaterial 5 nicht zwischen den Elektroden 35 und 36 angeordnet (Anfangszustand). Die Impedanz wird dann in der Fig. 9(c) durch die abwechselnd lang- und kurzgestrichelte Linie dargestellt. Falls das Aufzeichnungsmaterial 5 nun zwischen die Elektroden 35 und 36 transportiert wird, kann deshalb ermittelt werden, ob das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt oder nicht, indem die Impedanz mit der Impedanz des Anfangszustandes verglichen wird.
Die Breite und die Dicke des Aufzeichnungsmaterials 5 werden auf die folgende Art und Weise bestimmt. Wenn das Aufzeichnungsmaterial 5 durch den Raum zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 passiert, wird die Impedanz in der Gegenelektrode 36 bei jeder geteilten Elektrode 36a-36f gemäß dem Material, der Breite, der Stärke usw. des Aufzeichnungsmaterials 5 bestimmt, wie das in der Fig. 9(c) durch E-D gezeigt ist. Wenn das Aufzeichnungsmaterial durch den Raum zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 passiert, sind die Elektroden 35 und 36 insbesondere um den Abstand voneinander entfernt, welcher der Dicke d des Aufzeichnungsmaterials 5 entspricht, wobei zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 sechs Kondensatoren ausgebildet werden.
Wenn z. B. die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 der Länge von der ersten geteilten Elektrode 36a bis zur vierten geteilten Elektrode 36d entspricht, liegt in dem Raum zwischen der fünften und sechsten geteilten Elektrode 36e bzw. 36f und der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 kein Aufzeichnungsmaterial 5 vor, und es wird dort ein Zwischenraum ausgebildet. Folglich unterscheidet sich die elektrostatische Kapazität zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 zwischen dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt (erste bis vierte geteilte Elektrode 36a- 36d), und dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 nicht vorliegt (fünfte und sechste geteilte Elektrode 36e und 36f). Die Impedanz wird in diesem Fall in der Figur mit D und F bezeichnet.
Die Impedanz Z zwischen den Elektroden 35 und 36 wird durch die elektrostatische Kapazität C und die Frequenz f der Spannungsversorgung durch die Formel (1) ausgedrückt.
Z = 1/2 πfC (1)
Die elektrostatische Kapazität C kann unter Verwendung der dielektrischen Konstante &epsi;, der Elektrodenfläche S und des Abstandes d zwischen den Elektroden durch die Formel (2) ausgedrückt werden, wenn zusätzlich die Dielektrizitätskonstante des Vakuums mit &epsi;&sub0; und die elektrostatische Kapazität zwischen den Elektroden mit C&sub0; bezeichnet werden, falls das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen ihnen nicht vorliegt.
C&sub0; = &epsi;&sub0;S/d (2)
Andererseits lässt sich die elektrostatische Kapazität Cr zwischen den Elektroden durch Formel (3) ausdrücken, und zwar für den Fall, dass das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen ihnen angeordnet ist, wobei die Dielektrizitätskonstante des Aufzeichnungsmaterials 5 mit &epsi;r bezeichnet wird.
Cr = &epsi;&sub0;&epsi;r S/d (3)
Dabei sind die von dem Aufzeichnungsmaterial 5 abhängigen Parameter der Abstand d zwischen den Elektroden und die Dielektrizitätskonstante &epsi;r.
Folglich kann die Differenz der Impedanzen zwischen dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt, und dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 nicht vorliegt, durch den Impedanzdetektor 37 ermittelt werden. Durch Erkennen der Grenzfläche mit variierender Impedanz (bei D und F in der Figur der Raum zwischen der vierten geteilten Elektrode 36d und der fünften geteilten Elektrode 36e; bei E in der Figur der Raum zwischen der dritten geteilten Elektrode 36c und der vierten geteilten Elektrode 36d) kann die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 bestimmt werden.
Die Impedanz in dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 nicht vorliegt, ist ein Parameter, welcher ausschließlich vom Abstand d zwischen den Elektroden (Dicke des Aufzeichnungsmaterials 5) abhängt. Die Elektrodenfläche S und die Vakuumdielektrizitätskonstante &epsi;&sub0; sind nämlich immer konstant, selbst bei variierender Dicke d des Aufzeichnungsmaterials 5. Nur der Abstand zwischen den Elektroden wird gemäß der Dicke d des Aufzeichnungsmaterials 5 variiert. Folglich variiert auch die elektrostatische Kapazität C&sub0;, welche durch die Formel (2) dargestellt wird, in Abhängigkeit von der Stärke d des Aufzeichnungsmaterials 5.
Deshalb kann durch vorsorgliches Bestimmen der Elektrodenfläche S die Impedanz des Bereichs, in dem das Aufzeichnungsmaterial 5 nicht vorliegt, bestimmt werden, um die Stärke d des Aufzeichnungsmaterials 5 zu ermitteln.
Des Weiteren ist bei Messung der Impedanz in dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt, nach Bestimmung der Dicke d des Aufzeichnungsmaterials 5 nur die Dielektrizitätskonstante &epsi;r des Aufzeichnungsmaterials 5 unbekannt. Folglich können durch Bestimmen der Impedanz in dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 für jedes Aufzeichnungsmaterial 5 angeordnet ist, der jeweilige Widerstand und die jeweilige Dielektrizitätskonstante &epsi;r gemäß dem als Aufzeichnungsmaterial 5 verwendeten Material bestimmt werden. Im Ergebnis steuert die Steuereinheit 8 auf der Grundlage des elektrischen Widerstandes und der Dielektrizitätskonstante, um ein stabiles elektrisches Feld in der Nachbarschaft des Druckkopfes 22 zu erzeugen und dadurch ein stabiles Bild zu erhalten.
Nun wird ein Abbilderzeugungsvorgang, welcher auf der Grundlage der physikalischen Werte des vom Zuführsensor 7 erkannten Aufzeichnungsmaterials 5 gesteuert wird, unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.
Wenn ein in der Abbilderzeugungsvorrichtung vorgesehener Motor (nicht gezeigt) durch ein Druckstartsignal eines Host-Computers (nicht gezeigt) gestartet wird, wird das im Aufzeichnungsmaterialaufnahmebereich 4 vorrätige Aufzeichnungsmaterial 5 durch Betätigung der Zuführwalze 6 dem Abbilderzeugungsbereich 1 zugeführt. Dann, wenn das transportierte Aufzeichnungsmaterial 5 den Zuführsensor 7 erreicht, wird der Zuführsensor 7 aktiviert, um die Impedanz zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 im Zuführsensor 7 zu bestimmen. Das Bestimmungssignal wird vom Zuführsensor 7 an die Steuereinheit 8 ausgegeben. Auf der Grundlage des Bestimmungssignals vom Zuführsensor 7 wird ermittelt, ob das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt oder nicht, und es wird auch die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 ermittelt.
Das durch den Zuführsensor 7 passierte Aufzeichnungsmaterial 5 wird zeitweise durch Anhalten der Registerwalze 9 gespeichert und aufgehalten. Wenn die Steuereinheit 8 ein Signal empfängt, welches ein korrektes Einfädeln des Aufzeichnungsmaterials 5 vom Zuführsensor 7 anzeigt, wird die Ausbildung eines zu druckenden Bildsignals auf der Grundlage eines Drucksignals vom Host-Computer gestartet.
Nachdem ein gewisser Anteil des zu druckenden Bildsignals in ein auf den Druckkopf 22 aufzubringendes elektrisches Signal umgewandelt wurde (der Anteil wird gemäß des Aufbaus der Abbilderzeugungsvorrichtung usw. geändert), aktiviert die Steuereinheit 8 den Motor, um die Registerwalze 9 anzutreiben. Dann befördert die Registerwalze 9 das Aufzeichnungsmaterial 5 zum Druckkopf 22. Wenn das Aufzeichnungsmaterial 5 an die Stelle des Druckkopfes 22 gelangt, gibt die Steuereinheit 8 ein zu druckendes, aus dem Bildsignal umgewandeltes elektrisches Signal an den Druckkopf 20 ab. Der Druckkopf 22 steuert das elektrische Feld in der Nachbarschaft des Druckkopfes 22 auf der Grundlage des von der Steuereinheit 8 abgegebenen elektrischen Signals unter Anwendung einer an das Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 angelegten elektrischen Spannung.
Das in der Nachbarschaft des Druckkopfes 22 erzeugte elektrische Feld wird durch das als Aufzeichnungsmaterial 5 verwendete Material usw. beeinflusst. Ferner kann in Abhängigkeit von der Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 im Druckkopf 22 ein Bereich ausgebildet sein, der nicht notwendigerweise aktiviert werden muss. Folglich wird eine zwischen den Druckkopf 21 und der Gegenelektrode 21 anzulegende Spannung durch die Steuereinheit 8 auf der Grundlage des vom Zuführsensor 7 ermittelten Widerstandswertes und der auf der Grundlage des gemessenen Widerstandswertes ermittelten Breite des Aufzeichnungsmaterials gesteuert, um das elektrische Feld in der Nachbarschaft des Druckkopfes 22 auf stabile Art und Weise zu steuern, ohne dass es durch das als Aufzeichnungsmaterial 5 verwendete Material beeinflusst wird, und um das elektrische Signal nur an die notwendige Breite des Druckkopfes 22 auszugeben. Darüber hinaus wird in dem Fall, bei welchem das Aufzeichnungsmaterial 5 durch Anwendung einer Wechselspannung erkannt wird, die Dicke d des Aufzeichnungsmaterials 5 auf die oben beschriebene Art und Weise detektiert. Folglich wird die Steuerung der gemäß der bestimmten Dicke d anzuwendenden Spannung auf die gleiche Art und Weise ausgeführt, falls die Dicke d ausgeglichen werden muss.
Bei der oben beschriebenen Steuerung sendet die Steuereinheit 8 das aus dem Bildsignal umgewandelte elektrische Signal synchron mit dem Transport des Aufzeichnungsmaterials 5 an den Druckkopf 22. Im Ergebnis wird der Toner 17 durch das elektrische Feld in der Nachbarschaft des Druckkopfes 22, welches auf der Grundlage des elektrischen Signals von der Steuereinheit 8 variiert wird, selektiv in die Gegenelektrode 21 abgegeben, falls das Aufzeichnungsmaterial 5 an die Stelle des Druckkopfes 22 transportiert wird. Im Ergebnis wird bewirkt, dass der Toner 17 am Aufzeichnungsmaterial 5, welches zwischen die Gegenelektrode 21 und dem Druckkopf 22 transportiert ist, anhaftet, um unter Verwendung des Toners 17 auf dem Aufzeichnungsmaterial 5 ein Bild zu erzeugen, und zwar in dem Fall, dass eine zylindrische Gegenelektrode 21 oder eine Gegenelektrode 21 in Plattenform ohne Loch verwendet wird. Andererseits wird bei Verwendung einer plattenförmigen Gegenelektrode 21 mit Loch der so abgelenkte Toner 17 durch das in der Gegenelektrode 21 ausgebildete Loch gebracht und haftet dann an dem Aufzeichnungsmaterial 5 an.
Gemäß der beschriebenen Anordnung wird der Transport des Aufzeichnungsmaterials mit dem darauf unter Verwendung des Toners 17 ausgebildeten Abbild zum Aufschmelzbereich 10 fortgesetzt. Im Aufschmelzbereich 10 werden Druck und/ oder Hitze auf das Aufzeichnungsmaterial 5 angewandt, um den Toner 17 auf das Aufzeichnungsmaterial 5 aufzuschmelzen und dadurch das Tonerabbild auf dem Aufzeichnungsmaterial 5 permanent zu machen. Weiter wird der Transport des Aufzeichnungsmaterials 5, welches durch den Aufschmelzbereich 10 passierte, wobei das Tonerbild darauf fixiert wurde, fortgesetzt, bis dieses durch die Ausgabewalze 11 in das Fach 14 ausgegeben wird. Dabei detektiert der Ausgabesensor 13, ob das Aufzeichnungsmaterial problemlos von der Abbilderzeugungsvorrichtung ausgegeben wird oder nicht. Falls dies der Fall ist, wird von dem Ausgabesensor 13 ein entsprechendes Detektionssignal an die Steuereinheit 8 ausgegeben, durch welche der Abschluss des normalen Druckvorganges festgestellt wird.
Wie beschrieben wurde, ist der Zuführsensor 7 entlang des Transportpfades des Aufzeichnungsmaterials 5 angeordnet. Falls das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen die elektrisch leitfähige, walzenförmige Elektrode 35 und die Gegenelektrode 36 hindurchpassiert, wird die Impedanz bestimmt, so dass die Steuereinheit 8 ermitteln kann, ob das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt oder nicht. Ferner kann dann die Steuereinheit 8 auf der Grundlage des Detektionssignals des Zuführsensors 7 die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 bestimmen. Im Ergebnis wird gemäß der Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 ein elektrisches Signal nur an die benötigten Bereiche des Druckkopfes 22 ausgegeben. Darüber hinaus kann die Impedanz gemäß des als Aufzeichnungsmaterial 5 verwendeten Materials bestimmt werden, wobei dann auf der Grundlage der ermittelten Impedanz die zwischen dem Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 und der Gegenelektrode 21 angelegte Spannung gesteuert werden kann, um dadurch eine stabile Bildqualität zu garantieren.
Bei der Anwendung einer Wechselspannung zwischen der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 und der Gegenelektrode 36 kann der Zuführsensor 7 nicht nur ermitteln, ob das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt oder nicht, sondern auch die Breite, den Widerstandswert, die Dicke und die Dielektrizitätskonstante des Aufzeichnungsmaterials 5, wodurch eine genaue Steuerung auf der Grundlage der Ergebnisse der beschriebenen Detektion erreicht wird.
Gemäß der Anordnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann im Vergleich zum Fall des Detektionsverfahrens unter Verwendung eines Grenzschalters oder dergleichen eine genaue Bestimmung erreicht werden, und zwar ohne die Zahl der Bauteile zu erhöhen, weil das Ergebnis der Bestimmung mit einer einzigen Einrichtung durchgeführt wird.

[AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2]

Die folgenden Beschreibungen diskutieren eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 10(a) und (b). Der Einfachheit halber werden Elemente mit derselben Funktion wie beim vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, eine detaillierte Beschreibung dieser Elemente wird an dieser Stelle fortgelassen.
Die Erkennungseinrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial ist in einer Abbilderzeugungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels als Zuführsensor ausgebildet. Wie in der Fig. 10(a) gezeigt ist, weist der Zuführsensor 7 eine elektrisch leitfähige, walzenförmige Elektrode 35, eine Piezoelementanordnung 38 sowie einen Detektor 39 (Druckdetektionseinrichtung) auf, welcher mit der Piezoelementanordnung 38 verbunden ist. Die Piezoelementanordnung 38 ist so ausgebildet, dass das erste bis sechste piezoelektrische Element 38a-38f in der Breitenrichtung des Aufzeichnungsmaterials 5 in der Gegenelektrode 36 aufgenommen sind. Ein auf jedes der piezoelektrischen Elemente 38a-38f aufgeprägter Druck wird durch den Detektor 39 als Ausgangssignal jedes der piezoelektrischen Elemente 38a-38f detektiert. Des Weiteren wird ein Ausgangssignal des Detektors 39 an die Steuereinheit abgegeben.
In einem Zustand, bei welchem der Transport des Aufzeichnungsmaterials 5 noch nicht begonnen wurde (Anfangszustand), ist die elektrisch leitfähige, walzenförmige Elektrode 35 mit der Piezoelementanordnung 38 über einen konstanten Druck in Kontakt. Dabei zeigt das durch den Detektor 39 von dem piezoelektrischen Element ausgehende Ausgangssignal den durch eine alternierend lang- und kurzgestrichelte Linie in Fig. 10(b) dargestellten Verlauf. Wenn das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen die elektrisch leitfähige, walzenförmige Elektrode 35 und die Piezoelementanordnung 38 transportiert wird, ändert sich das durch den Detektor 39 detektierte von dem piezoelektrischen Element ausgegebene Ausgangssignal gemäß der Breite und der Dicke des Aufzeichnungsmaterials 5. Im Ergebnis kann so bestimmt werden, ob das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt oder nicht.
Zum Beispiel steigt, wie das in der Fig. 10(b) durch G und durch I gezeigt ist, der auf das erste bis vierte piezoelektrische Element 38a-38d angewandte Druck durch den Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial 5 im Vergleich zum Anfangszustand an (in Richtung auf einen erhöhten Druck hin). Andererseits sinkt der auf das fünfte bis sechste Druckelement 38e und 38f angewandte Druck wegen des fehlenden Kontakts mit dem Aufzeichnungsmaterial 5, d. h., dort liegt eine Beabstandung von der elektrisch leitfähigen, walzenförmigen Elektrode 35 vor, weil sich der angewandte Druck im Vergleich zum Anfangszustand dort reduziert (in Richtung auf einen gesenkten Druck hin). Wenn dagegen die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 nur bis zum dritten Druckelement 38c reicht, vermindert sich der Druck bereits nach dem vierten piezoelektrischen Element 38d (siehe H in Fig. 10(b)).
Folglich kann durch Detektieren desjenigen Punktes, bei welchem das Ausgangssignal des piezoelektrischen Elements von einer Richtung auf einen erhöhten Druck hin zu einer Richtung auf einen verminderten Druck hin wechselt, auf der Grundlage des Ausgangssignals des Detektors 39 zum Detektieren von Druckänderungen in Abweichung vom Ausgangszustand die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 ermittelt werden.
Ferner steht der auf das in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial 5 stehende piezoelektrische Element angewandte Druck in einem bestimmten Verhältnis zur Dicke d des Aufzeichnungsmaterials 5. Folglich kann durch Detektieren eines im Vergleich zum Anfangszustand erhöhten Druckes die Dicke d des Aufzeichnungsmaterials 5 ermittelt werden.
Wie beschrieben wurde, detektiert die Steuereinheit, welche ein Ausgangssignal vom Detektor 39 erhält, zum einen, ob das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt oder nicht, und zum anderen die Breite und die Dicke des Aufzeichnungsmaterials 5. Folglich kann die Breite des in der Nachbarschaft des Druckkopfes 22 erzeugten elektrischen Feldes gemäß der bestimmten Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 gesteuert werden. Ferner kann die zwischen dem Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 und der Gegenelektrode 21 angelegte elektrische Spannung gesteuert werden, um eine stabile Bildqualität zu erreichen.
Deshalb kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ohne Erhöhung der Anzahl der Bauteile und ohne Betriebsfehler die Breite des Aufzeichnungsmaterials und auch das Vorhandensein des Aufzeichnungsmaterials mit nur einer einzigen Einheit bestimmt werden. Des Weiteren kann eine stabile Bildqualität allein durch Bestimmen der Dicke des Aufzeichnungsmaterials 5 erreicht werden, um somit eine genaue Steuerung des Aufzeichnungsmaterials 5 zu gewährleisten.

[AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3]

Die nachfolgenden Beschreibungen diskutieren eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 sowie auf die Fig. 11(a)- (c). Der Einfachheit halber werden Elemente mit denselben Funktionen wie bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Eine Beschreibung dieser Elemente entfällt an dieser Stelle.
Die erfindungsgemäße Abbilderzeugungsvorrichtung mit dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau ist dazu ausgebildet, im Bereich des Druckkopfes 22 das Aufzeichnungsmaterial zu erkennen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen den Druckkopf 22 und die Gegenelektrode 21 befördert. Auf der Grundlage des in Fig. 11(b) dargestellten Konzeptes weist die Erkennungseinrichtung für das Aufzeichnungsmaterial Steuerelektroden 27, welche das im Druckkopf 22 vorgesehen Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 bilden, eine Gegenelektrode 21 sowie einen Impedanzdetektor 40 (Detektionseinrichtung) auf, wie das in der Fig. 11(a) gezeigt ist.
Die Steuerelektroden 27, welche eine X-Kanalschicht bilden, sind insbesondere mit dem Impedanzdetektor 40 verbunden. Dabei ist die Transportrichtung des Aufzeichnungsmaterials 5 identisch mit der Y-Kanalrichtung. Der Impedanzdetektor 40 detektiert in jedem Kanal den durch die Steuerelektrode 27 fließenden Strom. Die Detektionsergebnisse des Impedanzdetektors 40 werden an die Steuereinheit 8 ausgegeben.
Zwischen den Steuerelektroden 27 und der Gegenelektrode 21 ist ein vorgegebener Abstand ausgebildet, wodurch eine Mehrzahl von Kondensatoren parallel zueinander ausgebildet wird. Im Anfangszustand, bei welchem der Transport des Aufzeichnungsmaterials 5 noch nicht begonnen hat, zeigt die Impedanz den in Fig. 11(c) mittels einer alternierend lang- und kurzgestrichelten Linie gezeigten Verlauf. Bei Beginn des Transportes des Aufzeichnungsmaterials 5 erhöht sich die elektrostatische Kapazität des Kondensators, wenn das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen die Elektroden 27 und 21 gelangt. Wie durch die Formel (1) in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist die Impedanz umgekehrt proportional zur elektrostatischen Kapazität. Folglich reduziert sich durch Einführen des Aufzeichnungsmaterials 5 die Impedanz, wie das in der Fig. 11(c) durch J-L im Vergleich zum Anfangszustand gezeigt ist. Durch Detektieren der Impedanzänderungen kann bestimmt werden, ob das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt oder nicht.
In einem Zustand, bei welchem das Aufzeichnungsmaterial 5 zwischen die Elektroden 27 und 21 eingeführt ist, unterscheidet sich die elektrostatische Kapazität des Kondensators zwischen dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt, und dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 nicht vorliegt. In der Formel (3) des ersten Ausführungsbeispiels erfüllt die Dielektrizitätskonstante er des Aufzeichnungsmaterials 5 die Ungleichung &epsi;r > 1. Folglich erhöht sich die elektrostatische Kapazität des Bereichs, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt, im Vergleich zum Bereich, in welchem das Aufzeichnungsmaterial 5 nicht vorliegt. Wie in der Figur gezeigt ist, sinkt dort die Impedanz ab, weil die Impedanz umgekehrt proportional zur elektrostatischen Kapazität ist. Folglich kann durch Detektieren desjenigen Kanals der Steuerelektrode 27, bei welchem ein plötzlicher Anstieg der Impedanz auftritt, die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 ermittelt werden.
In dem Fall, bei welchem zum Beispiel die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 von Xn-1 bis Xn+1 reicht, verläuft die Impedanz, so, wie das durch J und L bezeichnet ist. In dem Fall, bei welchem die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 kürzer ist, verläuft die Impedanz 30, wie das durch K in Fig. 11(c) gezeigt ist.
Zwischen den Elektroden 27 und 21 ändert sich der Impedanzabfall in dem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt, gemäß dem als Aufzeichnungsmaterial 5 verwendeten Material. Folglich wird die zwischen dem Ladungsteilchenflusssteuergitter 23 und der Gegenelektrode 21 angelegte elektrische Spannung auf der Grundlage der detektierten Impedanzwerte für jedes Aufzeichnungsmaterial 5 so gesteuert, das unabhängig von dem als Aufzeichnungsmaterial 5 verwendeten Material eine stabile Bildqualität gewährleistet werden kann.
Wenn die Erkennung des Aufzeichnungsmaterials 5 im Bereich des Druckkopfes 22 auf die beschriebene Art und Weise durchgeführt wird, wird der Druckkopf 22 auf der Grundlage des Aufzeichnungsmaterial-Erkennungsmodus und auf der Grundlage des Druckmodus aktiviert. Das heißt, während das Aufzeichnungsmaterial 5 zum Abbilderzeugungsbereich 1 transportiert wird, wird die Vorrichtung in den Aufzeichnungsmaterial-Erkennungsmodus gesetzt. Wenn die Vorderkante des Aufzeichnungsmaterials 5 zwischen den Druckkopf 22 und die Gegenelektrode 21 gelangt, wird unter Verwendung des Kopfbereiches des Aufzeichnungsmaterials 5, auf welchem das Abbild kaum gedruckt wird, die Impedanzbestimmung durchgeführt.
Nachdem die Detektionsergebnisse an die Steuereinheit 8 übermittelt wurden, wird die Vorrichtung in den Druckmodus gesetzt und dann auf der Grundlage der Detektionsergebnisse gesteuert, wobei in der Nachbarschaft des Druckkopfes 22 ein elektrisches Feld erzeugt wird. Dann wird der Abbilderzeugungsvorgang in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt, wodurch Abbilder auf dem Aufzeichnungsmaterial 5 ausgebildet werden.
Durch das Erkennen des Aufzeichnungsmaterials 5 im Bereich des Druckkopfes 22 kann ohne Erhöhung der Anzahl der Komponenten bestimmt werden, ob das Aufzeichnungsmaterial 5 vorliegt oder nicht. Ferner kann auf diese Weise die Breite des Aufzeichnungsmaterials 5 usw. ermittelt werden. Des Weiteren können die physikalischen Werte des Aufzeichnungsmaterials 5 gemessen werden, und die Vorrichtung kann auf der Grundlage dieser physikalischen Werte so gesteuert werden, dass eine stabile Bildqualität erreichbar ist. Entlang des Transportpfades des Aufzeichnungsmaterials 5 in der Abbilderzeugungsvorrichtung ist ein Sensor oder dergleichen zum Messen der physikalischen Werte des Aufzeichnungsmaterials 5 oder dergleichen nicht notwendig. Dadurch wird der Aufbau der Abbilderzeugungsvorrichtung vereinfacht.

Claims

1. Erkennungsvorrichtung für Aufzeichnungsmaterial mit:

einer ersten Elektrode (35), welche auf einem Transportpfad für ein Aufzeichnungsmaterial (5) auf einer von einem Bilderzeugungsbereich (1) in einer Bilderzeugungsvorrichtung stromaufwärts gelegenen Seite vorgesehen ist;

einer zweiten Elektrode (36), welche der ersten Elektrode (35) gegenübersteht und in einer derartigen Position vorgesehen ist, dass das Aufzeichnungsmaterial (5) zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (36) passiert, wobei zumindest eine der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (36) eine Mehrzahl unterteilter Elektroden (36a-36f) aufweist, die in einer Breitenrichtung des Aufzeichnungsmaterials (5) angeordnet sind;

einer Detektionseinrichtung zum Detektieren eines durch die Mehrzahl unterteilter Elektroden (36a-36f) bei Anwendung einer vorbestimmten Spannung zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (36) fließenden Stroms; und

einer Erkennungseinrichtung (8) zum Erkennen, ob das Aufzeichnungsmaterial (5) hindurch passiert ist oder nicht, und zum Erkennen der Breite des Aufzeichnungsmaterials (5) auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung durch die Detektionseinrichtung (37),

dadurch gekennzeichnet,

dass die Detektionseinrichtung (37) eine Einrichtung (A) aufweist zum Messen jeweils des durch jede der Mehrzahl unterteilter Elektroden fließenden Stroms und

dass die Erkennungseinrichtung angeordnet ist, um ferner die Dicke (d) des Aufzeichnungsmaterials (5) zu erkennen.

2. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial, bei welchem die Erkennungseinrichtung (8) ausgebildet ist, des weiteren den Widerstand und die Dieelektrizitätskonstante des Aufzeichnungsmaterials (5) zu erkennen.

3. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial mit:

einer ersten Elektrode (35), welche auf einem Transportpfad eines Aufzeichnungsmaterials (5) auf einer von einem Bilderzeugungsbereich (1) in einer Bilderzeugungsvorrichtung stromaufwärts gelegenen Seite ausgebildet ist;

einer zweiten Elektrode (38), welche der ersten Elektrode (35) gegenübersteht und an einer derartigen Position vorgesehen ist, dass das Aufzeichnungsmaterial (5) zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (38) passiert, und

einer Erkennungseinrichtung (8) zum Erkennen der Breite des Aufzeichnungsmaterials und, ob das Aufzeichnungsmaterial (5) passiert ist oder nicht, dadurch gekennzeichnet,

dass eine zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (38) angewandte Spannung eine oszillierende Spannung ist,

dass zumindest eine der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (38) eine Mehrzahl piezoelektrischer Elemente (38a-38f) aufweist, welche in einer Breitenrichtung des Aufzeichnungsmaterials (5) angeordnet sind,

dass eine Druckdetektionseinrichtung (39) Druckänderungen in jedem der Mehrzahl piezoelektrischer Elemente (38a-38f) detektiert, wenn das Aufzeichnungsmaterial (4) unter Anwendung eines vorbestimmten Drucks zwischen einer anderen Elektrode und der Mehrzahl piezoelektrischer Elemente (38a-38f) passiert, und

dass die Erkennungseinrichtung (8) so angeordnet ist, um auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung durch die Druckdetektionseinrichtung (39) die Dicke und die Breite des Aufzeichnungsmaterials (5) zu erkennen.

4. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial, welche in einem Abbilderzeugungsbereich (1) einer Abbilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist, mit:

einer Schalteinrichtung zum Schalten von Modi zwischen einem Aufnahmemediumerkennungsmodus und einem Abbilderzeugungsmodus,

wobei der Abbilderzeugungsbereich (1) so ausgebildet ist, dass aufgrund eines an eine Elektrodenanordnung (27), welche zwischen einer Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) zum Halten von Visualisierungsteilchen (17) mittels einer elektrostatischen oder magnetischen Kraft und einer der Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) gegenüber liegenden Gegenelektrode (21) angeordnet ist, gemäß einem Bildsignal angewandten Potentials ein elektrisches Feld zum wahlweisen Ablenken der Visualisierungsteilchen (17) von der Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) zur Gegenelektrode (21) hin in der Nachbarschaft der Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) erzeugt wird, so dass die Visualisierungsteilchen (17) auf der Grundlage des Bildsignals wahlweise auf einem Aufzeichnungsmaterial (5) anhaften,

wobei die Erkennungseinrichtung für das Aufzeichnungsmaterial aufweist:

eine Impedanzdetektionseinrichtung (40) zum Detektieren einer Impedanz zwischen der Gegenelektrode (21) und der Elektrodenanordnung (23); und

eine Erkennungseinrichtung (8) zum Erkennen sowohl der Breite des Aufzeichnungsmaterials (5), als auch zum Erkennen auf der Grundlage einer ermittelten Impedanz, ob das Aufzeichnungsmaterial (5) passiert ist oder nicht,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Erkennungseinrichtung (8) ausgebildet ist, um ferner die Dicke (d) des Aufzeichnungsmaterials (5) zu erkennen, und

dass die Impedanzdetektionseinrichtung (37) ausgebildet ist, um eine vorbestimmte oszillierende Spannung zwischen der Gegenelektrode (21) und der Elektrodenanordnung (23) anzuwenden.

5. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, bei welcher die Gegenelektrode (21) von einem plattenartigen elektrisch leitenden Element gebildet wird, welches parallel zu einer Tangentenebene der Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) von zylindrischer Form angeordnet ist.

6. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, bei welcher die Gegenelektrode (21) eine kreisförmige elektrisch leitende Platte ist, welche parallel zur Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) angeordnet ist.

7. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, bei welcher die Gegenelektrode (21) als elektrisch leitender Zylinder ausgebildet ist, welcher parallel zur Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) angeordnet ist.

8. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, bei welcher die Elektrodenanordnung (23) als Mehrzahl Steuerelektroden (25, 27, 32) ausgebildet ist, welche parallel in einer Breitenrichtung des Aufzeichnungsmaterials (5) angeordnet sind.

9. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, bei welcher die Steuerelektrode aus einem linearen Material (27) gebildet ist, wobei ein Ende davon in einer parallelen Richtung zurückgebogen ist.

10. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, bei welcher die Steuerelektrode von einem ringförmigen leitenden Element (25) gebildet wird, welches ein Loch (26) umgibt, das in einem Steuerelektrodensubstrat ausgebildet ist, wobei das ringförmige leitende Element von dem Steuerelektrodensubstrat elektrisch isoliert ist.

11. Erkennungsvorrichtung für ein Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, bei welcher die Steuerelektrode von einem länglichen plattenartigen elektrisch leitenden Element (32) mit einer Mehrzahl kreisförmiger Öffnungen entlang einer Längsrichtung der Steuerelektrode gebildet wird.

12. Verfahren zum Erkennen, ob ein Aufzeichnungsmaterial (5) zwischen einer ersten Elektrode (35) und einer zweiten Elektrode (36) passierte oder nicht, wobei zumindest eine der ersten Elektrode (35) oder zweiten Elektrode (36) eine Mehrzahl unterteilter Elektroden (36a-36f) aufweist,

mit den Schritten:

Anwenden einer vorbestimmten Oszillationsspannung zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (36),

Bestimmen eines Widerstandswertes zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (36) in jeder unterteilten Elektrode, wenn das Aufzeichnungsmaterial (5) zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (36) passiert;

Erkennen sowohl einer Breite und einer Dicke des Aufzeichnungsmaterials (5) als auch auf der Grundlage jeder Änderung des Widerstandswertes, ob das Aufzeichnungsmaterial (5) passierte oder nicht.

13. Verfahren zum Erkennen, ob ein Aufzeichnungsmaterial (5) zwischen einer ersten Elektrode (35) und einer zweiten Elektrode (36) passierte oder nicht, wobei zumindest eine der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (36) eine Mehrzahl unterteilter Elektroden (36a-36f) aufweist,

mit den Schritten:

Bestimmen einer elektrostatischen Kapazität zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (36) in jeder unterteilten Elektrode, wenn das Aufzeichnungsmaterial (5) zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (36) passiert;

Erkennen, ob das Aufzeichnungsmaterial (5) passierte, und der Breite des Aufzeichnungsmaterials (5) aufgrund eines Unterschieds der elektrostatischen Kapazität zwischen einem Bereich, wo sich das Aufzeichnungsmaterial (5) befindet, und einem Bereich, wo sich das Aufzeichnungsmaterial (5) nicht befindet;

Erkennen der Dicke des Aufzeichnungsmaterials (5) durch Bestimmen der Größe der Änderung der elektrostatischen Kapazität in einem Bereich, wo das Aufzeichnungsmaterial (5) nicht angeordnet ist; und

Erkennen einer Dielektrizitätskonstante und eines Widerstandes des Aufzeichnungsmaterials (5), und zwar auf der Grundlage der Dicke und der elektrostatischen Kapazität eines Bereiches, wo das Aufzeichnungsmaterial (5) nicht angeordnet ist.

14. Verfahren zum Erkennen, ob ein Aufzeichnungsmaterial (5) zwischen einer ersten Elektrode (35) und einer zweiten Elektrode (38) passierte, wobei zumindest eine der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (38) eine Mehrzahl piezoelektrischer Elemente (38a-38f) aufweist,

mit den Schritten:

Anwenden einer vorbestimmten Oszillationsspannung zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (38),

Bestimmen eines Drucks zwischen der ersten Elektrode (35) und der zweiten Elektrode (38) an jedem piezoelektrischen Element;

Erkennen durch Bestimmen von Druckänderungen, ob das Aufzeichnungsmaterial passierte oder nicht, sowie der Breite des Aufzeichnungsmaterials (5), und

Erkennen der Dicke des Aufzeichnungsmaterials (5) durch Bestimmen der Größe der Druckänderung.

15. Verfahren zum Erkennen, ob ein Aufzeichnungsmaterial (5) zwischen einer Elektrodenanordnung (27) und einer Gegenelektrode (21) passierte oder nicht, mit den Schritten:

Bestimmen einer elektrostatischen Kapazität zwischen der Gegenelektrode (21) und der Elektrodenanordnung (27) an jeder Elektrode der Elektrodenanordnung (27), und zwar in einem Abbilderzeugungsbereich einer Abbilderzeugungsvorrichtung, bei welcher unter einem auf die zwischen einer Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) zum Aufnehmen von Visualisierungsteilchen (17) durch eine elektrostatische Kraft oder eine magnetische Kraft angeordnete Elektrodenanordnung (27) und der der Visualisierungsteilchenhalte einrichtung (19) gegenüberliegenden Gegenelektrode (21) gemäß einem Bildsignal angewandten Potential eine elektrische Kraft zum selektiven Ablenken der Visualisierungsteilchen (17) von der Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) zur Gegenelektrode hin in einer Nachbarschaft der Visualisierungsteilchenhalteeinrichtung (19) erzeugt wird, wenn das Aufzeichnungsmaterial (5) zwischen der Gegenelektrode (21) und der Elektrodenanordnung (27) passiert,

Erkennen, ob das Aufzeichnungsmaterial hindurchpassierte oder nicht, und sowohl der Breite als auch der Dicke des Aufzeichnungsmaterials (5) auf der Grundlage eines Unterschieds der elektrostatischen Kapazität zwischen einem Bereich, in welchem das Aufzeichnungsmaterial (5) angeordnet ist, und einem Bereich, in dem sich das Aufzeichnungsmaterial (5) nicht befindet, und zwar zwischen der Gegenelektrode (21) und der Elektrodenanordnung (27) durch Anwenden einer vorbestimmten Oszillationsspannung zwischen der Gegenelektrode (21) und der Elektrodenanordnung (27), und

Umschalten zwischen einem Aufnahmemediumerkennungsmodus und einem Abbilderzeugungsmodus.